微机原理与接口技术 张颖超 叶彦斐 第5章 习题答案
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5.1 RAM和ROM的主要特点和区别是什么?
【解答:】
ROM(只
读性存储器)的特点是在一般情况下,ROM中的信息只能读出不能写入,ROM
中的内容是非易失性的
,掉电后信息也不会丢失。
RAM(随机存储器)的特点是其内容在工作时既可以读出也可以随时写入
,但是其中的内
容是易失性的,掉电后信息会丢失。
5.2术语“非易失性存储器”是什么意思?PROM和EPROM分别代表什么意思?
【解答:】
“非易失性存储器”是指掉电后信息不会丢失。
PROM是可编程ROM,EPROM可擦除可编程ROM。
5.3
何谓静态RAM?何谓动态RAM?他们的特点各是什么?
【解答:】
以双稳态电路作为基
本存储单元来保存信息的RAM称为静态RAM(SRAM),其特点
是:只要不断电,信息不会丢失;
访问速度快,但集成度较低,一般用于Cache采用SRAM。
以晶体管栅极电容的充放电来存储二
进制信息的RAM称为动态RAM,其特点是:电容
上的电荷会随时间而泄露,因此DRAM需要定时刷
新;DRAM集成度较高,因此行列地址
线复用,一般内存采用DRAM构成。
5.4 较大容量的RAM为什么总是采用矩阵形式?
【解答:】这种形式便于采用双译码
结构,地址线分为行、列两部分,分开译码,可以极大
的减少地址译码器的输出线,简化电路。
5.5 下列RAM芯片各需要多少个地址引脚?
(1)16K×1b
(2)1K×4b (3)2K×8b
【解答:】分别是
log
2<
br>16K14
,
log
2
1K10
,
log
2
2K11
根
5.6
设有一个具有14位地址和8位字长的存储器,问:
(1)该存储器能存储多少字节的信息?
(2)如果存储器由1K×1b静态RAM芯片组成,需多少芯片?
(3)需要多少位地址作芯片选择?
(4)改用4K×4b的芯片,试画出与总线连接框图。
【解答:】
(1) 注意问的是:能存储多少字节
已知存储器具有14位地址,且
8位字长,所以是2
14
字节,即16K字节(16KB)。
注意B表示字节(8位)
,b表示位。
有的同学回答 16K*8=128K,是不准确的
(2)
由1K×1b静态RAM芯片组成,则
=8 片组, ,共16*8=128片
(3) 芯片选择线就是片选线,因为分成16组,所以需要log
2
16=4根。
(4) 改用4K×4b的芯片,则
=2 片组,组,共2*4=8片
片内寻址的
地址线根数为log
2
4K=12根(A
11
~A
10
)
片选的地址线根数为log
2
4=2根(A
13
~A
12<
br>)
有的同学只画了两组,是不对的!应该是4组。
A
13
A
12
A
11
~A
0
地址
0
0
1
1
0
0
1
1
0~0
1~1
0~0
1~1
0~0
1~1
0~0
1~1
0000H
0FFFH
1000H
1FFFH
2000H
2FFFH
3000H
3FFFH
第1组
0
0
第2组
0
0
第3组
1
1
第4组
1
1
5.7 用下列芯片构成存储系统,需要多少RAM芯片?需要多少位地址作为片外地址译码?
设系统为20位地址线,采用全译码。
(1) 512×4 b RAM构成16KB的存储系统;
(2) 1024×1 b RAM构成128KB的存储系统;
(3)
2K×4 b RAM构成64KB的存储系统;
(4)
64K×1位RAM构成256KB的存储系统。
【解答:】注意:本题要求采用全译码,因此除了用于片内寻址的地址线,剩下的均用于片
选
芯片数 片内寻址地址线 片外地址译码线数
= 20片内寻址地址线根数
(1)
(2)
(3)
(4)
5.8 现有一种存
储芯片容量为512×4位,若要它组成4KB的存储容量,需要多少这样的存
储芯片?每块芯片需要多
少寻址线(片内寻址)?而4KB存储系统需要多少寻址线?
【解答:】
需要存储芯片
16K8
32264
5124
128K8
12881024
1K1
64K8
32264
2K4
256K8
4832
64K1
log
2
5129
log
2
1K10
log
2
2K11
log
2
64K16
20911
201010
20119
20164
<
br>4K8
8216
,每块芯片需要寻址线
log
2
51
29
根,4KB存储系统需
5124
要寻址线
log
2
4K12
。
5.9
有一个2716(2K)EPROM芯片的译码电路,如下图所示,请计算该芯片的地址范围。
A
11
A
12
A
13
A
14
A
15
∶
A
19
A
Y
0
B
Y
1
C 74LS138
G
1
G
2A
Y
8
G
2B
Y
7
A
10
A
9
A
8
A
7
…
A
4
A
3
… A
0
2716
CS
:
&
&
【解答
:】2716的片选信号
CS
和与门的输出端相连,与门的两个输入
Y
6和
Y
7
只有有一个
为0,
CS
就为0,2716就能工
作。
Y
6
和
Y
7
有效对应如下情况:
G
2B
片选
G
1
C B A
片内寻址 地址范围
A
19
A
18
A
17
A
16
A
15
A
14
A
13
A
12
A
11
A
10
A
9
1 1 1 1 1 1 1 1 0
0
1
0
1
0
1
A
8
0
1
0
1
A
7
~ A
0
0 ~ 0
1 ~ 1
0 ~ 0
1 ~ 1
FF000H
FF7FFH
FF800H
FFFFFH
Y
6
Y
7
1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
1
5.10 试画出容量为2K×8的RAM连接图(CPU用8088,RAM用2114,RAM地址
区为
0800H~0FFFH)。
【解答:】2114的容量为1K×4,因此需要
82K
2
片组,
2
组,共4片。
41K
片内地址线为
log
2
1K10
根,片选
log
2
42根。
要求地址范围是0800H~0FFFH,可知
地址
片选
片内寻址
A
15
A
14
A
13
A
12
A
11
A
10
A
9
A
8
A
7
~ A
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0 ~ 0
1 ~ 1
0800H 0
0FFFH 0
假设用3-译码器构成译码电路,其中A
15
~A
10
用于片选。
WR
IOM
RD
A
9
~A
0
A
9
~A
0
A
10
A<
br>11
A
12
A
13
A
14
A
15<
br>A
B
G
1
G
2A
G
2B
Y
2
C 74LS138
0
>=1
0
0
0
&
0
0
0
>=1
0
0
WE<
br>A
9
~A
0
WE
CS
IO
3
~IO
0
IO
3
~IO
0
CS
IO
3
~IO
0
IO
3
~IO
0
D
3
~D
0
D
7
~D
4
Y
3
以下题目答案略,自己在书上找
5.11 什么是高速缓冲存储器?它在微机系统的作用是什么?
5.12
什么是存储器访问的局部性?研究和讨论这一现象有什么意义?
5.13
试说明直接映像、全相联映像、组相联映像等地址映像方式的基本原理。
5.14
存储器体系为什么采用分级结构,主要用于解决存储器中存在的哪些问题?
5.15
在微机系统中,Cache、主存和辅存,CPU都能直接访问吗?
5.16
什么是虚拟存储器?它的作用是什么?实地址和虚地址分别指的是什么?
5.17
并行主存系统的优点是什么?交叉编址是如何实现的呢?